ابداع کاوشگرهای میکروسکوپی با کمک فناوری چاپ سه‌بعدی
تاریخ انتشار: ۷ مرداد ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۵۶۱۱۴۲۹
پژوهشگران "دانشگاه نیویورک ابوظبی" در پژوهش جدیدی، گروهی از کاوشگرهای میکروسکوپی را با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی ابداع کرده‌اند که می‌توانند به بررسی در مقیاس میکرو و نانو بپردازند.
به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیوز فاوندد، گروهی از پژوهشگران "آزمایشگاه میکروسیالات و میکرودستگاه‌های پیشرفته"(AMMLab) در دانشگاه نیویورک ابوظبی (NYU Abu Dhabi)، نوع جدیدی از کاوشگرهای موسوم به "میکروسکوپ نیروی اتمی"(AFM) را در شکل سه‌بعدی توسعه داده‌اند و آنها را "3DTIP" می‌نامند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
میکروسکوپ نیروی اتمی، روشی برای بررسی نمونه‌ها با اسکن یک کاوشگر فیزیکی در سراسر سطوح است که وضوح قابل توجهی تا ۱۰۰۰ برابر بیشتر از میکروسکوپ نوری ایجاد می‌کند. میکروسکوپ نیروی اتمی، یک روش اساسی در بسیاری از رشته‌ها از جمله علوم زیست‌پزشکی است که کاربردهای مختلفی دارد؛ از شناسایی باکتری‌های زنده و سلول‌های پستانداران گرفته تا تجزیه و تحلیل مولکول‌های DNA، بررسی پروتئین‌ها در لحظه و تصویربرداری از مولکول‌ها با وضوح اتمی.
کاوشگر میکروسکوپ نیروی اتمی، سطوح نمونه را از طریق نیروهای جاذبه و دافعه حس می‌کند. این کار مشابه همان روشی است که ما از نوک انگشتان خود استفاده می‌کنیم، اما قدرت تفکیک آن در سطح اتمی است. کاوشگرهای میکروسکوپ نیروی اتمی تجاری از سیلیکون تشکیل شده‌اند و با استفاده از فرآیندهای معمولی تولید نیمه‌رسانا ساخته می‌شوند که محدود به طراحی‌های دو بعدی و مراحل تولید طولانی هستند. این کاوشگرها، سفت و شکننده هستند و فقط در شکل‌های خاصی تولید می‌شوند. آنها برای کاوش در مواد نرم مانند سلول‌های پستانداران، ایده‌آل نیستند.
پژوهشگران دانشگاه نیویورک ابوظبی، فناوری انحصاری خود را برای تولید نسل بعدی کاوشگرهای میکروسکوپ نیروی اتمی مبتنی بر چاپ سه‌بعدی پلیمریزاسیون دو فوتونی ارائه کرده‌اند. کاوشگرهای به دست‌آمده، نرم‌تر از همتایان مبتنی بر سیلیکون خود هستند و همین ویژگی، آنها را برای کار کردن با سلول‌ها، پروتئین‌ها و مولکول‌های DNA مناسب‌تر می‌کند. نکته مهم این است که خواص کاوشگرها، امکان دستیابی به اسکن‌هایی را فراهم می‌کند که بیش از ۱۰۰ برابر سریع‌تر از اسکن کاوشگرهای سیلیکونی معمولی با ابعاد مشابه صورت می‌گیرند. بنابراین، کاوشگرهای جدید ممکن است راه را برای به دست آوردن ویدئوهایی هموار کنند که فعالیت‌های زیستی پروتئین‌ها، DNA و حتی مولکول‌های کوچکتر را در لحظه ثبت می‌کنند.
"محمد قسایمه"(Mohammad Qasaimeh)، دانشیار مهندسی مکانیک و مهندسی زیستی دانشگاه نیویورک ابوظبی و پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما یک فناوری جدید برای ابداع نسل بعدی کاوشگرهای میکروسکوپ نیروی اتمی ارائه داده‌ایم که از مواد، طراحی‌ها و فرآیندهای تولید جدید و بهبودیافته استفاده می‌کند. توانایی تولید کاوشگرهای میکروسکوپ نیروی اتمی سفارشی‌سازی‌شده با طرح‌های نوآورانه سه‌بعدی طی یک مرحله، فرصت‌های بی‌پایانی را برای تحقیقات بینارشته‌ای فراهم می‌کند.
پژوهشگران امیدوارند که قابلیت‌های چندمنظوره کاوشگرهای جدید بتواند کاوشگرهای نسل بعدی را به برنامه‌های معمولی و پیشرفته وارد کند و امکان تصویربرداری با سرعت بالا و اندازه‌گیری نیروی بیولوژیکی را گسترش دهد.
این پژوهش در مجله "Advanced Science" به چاپ رسید.
منبع: خبرگزاری ایسنا برچسب ها: کاوشگر ، چاپ سه‌بعدی ، سلول ، مولکول
منبع: ایران اکونومیست
کلیدواژه: کاوشگر چاپ سه بعدی سلول مولکول چاپ سه بعدی مولکول ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۵۶۱۱۴۲۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
هفت کشور جهان تمام برق مورد نیاز را از منابع تجدیدپذیر تامین می‌کنند
ایتنا - بر اساس آمار و ارقامی که به‌تازگی گردآوری شده است، هفت کشور اکنون تقریبا تمام برق مورد نیازشان را از منابع انرژی تجدیدپذیر تولید می‌کنند.
آلبانی، بوتان، نپال، پاراگوئه، ایسلند، اتیوپی و جمهوری دموکراتیک کنگو بیش از ۹۹.۷ درصد برق مصرفی‌شان را با استفاده از انرژی زمین‌گرمایی، آب، خورشید یا باد تولید کرده‌اند.
علاوه بر این، داده‌های آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) و آژانس بین‌المللی انرژی تجدیدپذیر (IRENA) نشان داده است که ۴۰ کشور دیگر‌ــ از جمله ۱۱ کشور اروپایی‌ــ در سال ۲۰۲۱ و ۲۰۲۲ دست‌کم ۵۰ درصد برق مصرفی‌شان را با استفاده از فناوری‌های انرژی تجدیدپذیرتولید کرده‌اند.
پروفسور مارک جیکوبسون، استاد دانشگاه استنفورد که این داده‌ها را منتشر کرده است، گفت: «ما به فناوری‌های معجزه‌‌‌آسا نیاز نداریم.»
«ما باید با برقی کردن همه چیز و تامین برق از باد، آب و خورشید (WWS)، که نسیم دریا، فوتوولتایی خورشید، برق خورشیدی متمرکز، الکتریسیته زمین‌گرمایی، برق‌آبی اندک و برق‌آبی گسترده را شامل می‌شود، انتشار کربن را متوقف کنیم.»
پروفسور جیکوبسون همچنین متذکر شد سایر کشورها مانند آلمان نیز قادرند برای بازه‌های زمانی کوتاه از برق ۱۰۰ درصد تولیدشده از منابع تجدیدپذیر استفاده کنند.
آماری که آژانس بین‌المللی انرژی در ژانویه سال جاری منتشر کرد نشان می‌دهد که در سال ۲۰۲۲، بریتانیا ۴۱.۵ درصد برق مورد نیازش را از منابع تجدیدپذیر تولید کرد‌ــ که ۱۰.۵ درصد نسبت به سال قبل افزایش داشت.
در اسکاتلند، فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر معادل ۱۱۳ درصد مجموع برق مصرفی کشور در سال ۲۰۲۲ را تولید کردند.
کلر مک، مدیرعامل اسکاتیش رینیوبلز (Scottish Renewables)، آن زمان گفت: «این ارقام رکوردشکن نقطه عطف مهمی در مسیر اسکاتلند به سوی انتشار کربن صفر محسوب می‌شود، و پتانسیل عظیم منابع انرژی تجدیدپذیر ما در سطح جهانی را به‌روشنی نشان می‌دهد.»
در حالی که تولید برق اسکاتلند در قبضه انرژی باد است، پژوهشگران پیش‌بینی می‌کنند که انرژی خورشیدی در دهه‌های آتی انرژی غالب در تامین برق جهان خواهد بود.
در سال‌های اخیر با افزایش میزان بهره‌وری سلول‌های خورشیدی، که در اصل با به‌اصطلاح «ماده معجزه‌آسای» پروسکایت ارتقا پیدا کرد، پیشرفت‌های قابل‌ملاحظه‌ای صورت گرفته است.
هزینه‌های تجاری نیز کاهش پیدا کرده است، که سبب شد دانشمندان دانشگاه اکستر و کالج دانشگاهی لندن سال گذشته مدعی شوند که انرژی خورشیدی به «نقطه اوج بازگشت‌ناپذیری» رسیده است که آن را به منبع اصلی انرژی جهان تا سال ۲۰۵۰ تبدیل خواهد کرد.
بر اساس یافته‌های مقاله این پژوهشگران در سال ۲۰۲۳، که در نشریه نیچر کامیونیکیشنز (Nature Communications) منتشر شد، پیشرفت‌های فناوری و اقتصادی به این معنی است که گذار به انرژی پاک فقط دست‌یافتنی نیست، بلکه اجتناب‌ناپذیر است.
پژوهشگران در این تحقیق نوشتند: «به‌دلیل مسیر فناوری که سیاست پیشین باز کرد، نقطه اوج خورشیدی بازگشت‌‌ناپذیر ممکن است گذشته باشد، مرحله‌ای که انرژی خورشیدی، بدون سیاست‌های اقلیمی بیشتر، به‌تدریج بر بازار انرژی جهانی غلبه می‌کند.»
«انرژی خورشید در دسترس‌ترین منبع انرژی موجود روی کره زمین است، و در چرخه‌ای از سرمایه‌گذاری‌های فزاینده، جذابیت اقتصادی‌اش به‌سرعت رو به افزایش است.»
حقوق کدام یک از ایثارگران در سال ۱۴۰۳ افزایش داشت؟